內部潮汐熱加上厚氫大氣層,流浪行星的衛星可能適合繁衍生命
生命不一定需要陽光?在宇宙最空曠、黑暗、連恆星都沒有的寒冷星際空間,可能反而存在適居處所。
天文學家至今已發現數百顆於星際空間「流浪」的系外行星,它們多數因劇烈重力相互作用而被母系統甩出。這些行星離開原星系後少了恆星輻射「保暖」,通常變得極度寒冷,但根據天文學家說法,流浪行星的衛星命運比想像有趣──只要擁有濃厚且以氫為主的大氣層,繞行流浪行星的衛星就能保留潮汐力於內部深處產生的大量熱量。
這些衛星如何在接近絕對零度的外太空禦寒?主要依靠兩招:自備暖暖包(內部潮汐加熱)、穿上超級羽絨衣(氫氣大氣層)。
科學家解釋,衛星軌道可能在混亂噴射過程變得高度離心,導致被主行星引力強烈拉伸擠壓,下場類似太陽系木衛二、土衛二,這些潮汐力反而幫助衛星從內部產生源源不絕的熱能。
但光有內部熱量還不夠(大多逸散至太空),根據新研究模擬,這些衛星若保留濃厚「氫氣大氣層」就會像一件超保暖羽絨衣,氫分子在高壓條件下透過「碰撞誘導吸收」(collision-induced absorption,CIA)短暫過程形成超分子複合物、吸收紅外線輻射熱量,能力媲美二氧化碳、甲烷等強效溫室氣體,完美將熱量鎖在星球表面,使表面溫度能讓水維持液態。
某些情況下,衛星適居條件可能在宿主行星離開原生系統後維持長達 43 億年──相當地球目前年齡。
過去,科學家尋找可能孕育生命的系外行星通常盯著恆星系統「適居帶」(不太冷也不太熱的距離),但新研究表明陽光可能不是生命必需物,只要有內部潮汐力及濃厚大氣層,就算天體位於宇宙最黑、最冷之處,表面也可能存在相對溫暖的液態水海洋,增加生命出現可能性。
科學家將來能檢測到這些衛星,但受限儀器解析度,基本上還無法確認、分析流浪衛星是否存在大氣層,探索這些奇異環境的最佳方法只能透過建模。
Moons orbiting wandering exoplanets could be habitable—with one catch
The loneliest places in the universe might actually be some of the best places for life
Starless moons could stay warm for billions as hydrogen atmospheres trap tidal heat
(首圖僅為示意圖,來源:AI 生成)